Ремни безопасности и натяжители ремней безопасности автомобиля

Особенности конструкции и разновидности

Ремни безопасности стали устанавливать на машины ещё на заре автомобильной промышленности. Первые попытки разработать несложное устройство защиты были сделаны в самом начале XX века, но в том время они не показали достойных результатов, и продолжение ведения исследований в этом направлении стало нецелесообразным.

Второй виток интереса к такому рода механизма безопасности проявился в прошлом столетии. Устройство предлагалось в качестве дополнительной опции, а не обязательным элементом всей конструкции автомобиля. Лишь спустя некоторое время ремешок стал устанавливаться как базовое оснащение.

Исследователи в сфере автомобилестроения рассматривали возможность полной замены ремней, и как альтернативу — использовать только выстреливающие из панели подушки безопасности. Но многочисленные тесты показали низкую эффективность самостоятельного применения подушек, в отличие от совместного использования.

Теперь ремни безопасности (РБ) стали неотъемлемой частью любого автомобиля, которые позволяют удерживать пассажиров в сидении, независимо от произошедшей нештатной ситуации.

Полноценная конструкция РБ включает в себя:

• фиксированные и подвижные точки крепления средства безопасности;
• замок;
• катушки, имеющие функцию инерционного натяжения, позволяющую плавно двигаться на сиденье;
• ограничители;
• преднатяжитель.

Вышеуказанные элементы появлялись по мере развития автомобилестроения, и даже сегодня не во всех автомобилях система пассивной безопасности сочетает в себе одновременно каждый из них.

Предыстория.

самый первый ремень безопасности

Самые первые ремни безопасности, были внедрены в автомобиль лишь только в начале 20 века, и по известным данным, патент на них впервые выдали в 1907 году в США, однако и раньше предпринимались попытки создания подобных изобретений. Хотя принцип действия ремней безопасности за последние сто лет почти не изменился, но внешний вид и форма претерпели большие изменения, а уровень надежности стал на порядок выше.

Y-образная версия ремня безопасности (Америка)

Изначально, ремень безопасности в автомобилях ничем не отличался от тех, которые использовали в самолетах. Были две точки фиксации по бокам, которые охватывали туловище на уровне пояса. Однако на больших скоростях, ремень не только не помогал, но и сам являлся причиной тяжких травм внутренних органов и брюшной полости. Поэтому о необходимости его модернизации никто и не спорил.

По мере возрастания мощностей двигателей, и скорости автомобилей, а также количества самих автомобилей на дорогах, вопрос о безопасности становился все более весомым. Переломным моментом в развитии безопасности на дорогах стал 1951 год. В этом году была принята новая форма ремня, в виде буквы Y с замком на животе. Но, несмотря на нововведения, по-прежнему травмы, полученные от самого ремня, не являлись редкостью.

Новые наработки

Разработки для улучшения этого средства безопасности ведутся постоянно. Последним новшеством, массово задействованным на авто, стали преднатяжители. Но они — не последняя технология.

Уже разрабатываются ленты, которые действуют еще и как подушки. Суть сводится к тому, что при ударе она наполняется газом, благодаря чему площадь контакта тела с лямкой увеличивается, что способствует лучшему распределению нагрузки и снижению травмирования.

Также развивают электронную самоадаптирующуюся систему преднатяжителя, в зависимости от пользования и вытягивания лямки она определяет, по заданным алгоритмам, вес пассажира и соответственно необходимое усилие для его удержания в момент аварии.

Виды и их особенности

При этом разница между разными видами сводится только к количеству точек крепления. Но от этого параметра достаточно сильно зависит травмобезопасность.

В целом, ремни безопасности по количеству точек крепления делятся на:

• двух-;
• трех-;
• четырех-;
• пяти-;
• шеститочечные.

Отметим, что помимо травмобезопасности ремней учитывается также и удобство их пользования, поэтому не всегда большее количество точек – лучший вариант.

Двухточечные ремни

Двухточечные – первый вариант, который массово стал использоваться на авто. Но этот тип – самый малоэффективный в плане безопасности.

На автотранспорте применялось две вариации – поясной и грудной. В первом случае ремень проходил поперечно сиденью в поясной зоне. Одна из точек крепления находилась возле порога или внизу на боковой стойке, вторая же устанавливалась между сиденьями на центральном тоннеле, и она включала в себя замок. Этот вариант плох тем, что лямка удерживала только нижнюю часть туловища, а верхняя же в случае удара из-за инерции сильно подавалась вперед, то есть травмы от ударов о переднюю панель и руль были гарантированы.

Грудной вариант двухточечного ремня проходил диагонально по грудной клетке. Такую укладку лямки обеспечивало верхнее расположение точки крепления на боковой стойке. Крепежная точка с замком оставалась на прежнем месте – между сиденьями. В этом варианте верхняя часть туловища при ДТП удерживалась, но из-за отсутствия нижней фиксации существовала вероятность «подныривания» тела под ремень, что опять же наносило серьезные травмы.

Трехточечный тип

Ремни безопасности с тремя точками крепления – один из самых оптимальных вариантов для использования, поскольку они обеспечивают должную фиксацию тела и достаточно удобны в пользовании.

Фиксация лямки в этом типе осуществляется в трех точках – верхней и нижней на боковой стойке и с замком – на центральном тоннеле. Одна из точек на стойке – концевая для лямки (к ней крепиться конец), вторая же оснащается катушкой для сматывания ремня. Что касается язычка, которым ремень фиксируется в замке, то он – подвижен и может перемещаться вдоль лямки.

После протяжки лямки и фиксации ее в замке, одна часть ее располагается диагонально и проходит по грудной клетке, а вторая – поперечно в поясничной зоне. То есть, трехточечный тип совмещает в себе одновременно оба варианта двухточечной версии.

Такое расположение ленты обеспечивает удержание верхней части тела и исключает вероятность «подныривания». Также он удобен в использовании, поскольку для укладки достаточно лишь потянуть ремень и зафиксировать его только в одной точке – с замком.

Конструкция с четырьмя точками

Ремни с четырьмя точками крепления используется по большей части на спортивных автомобилях. Распространение на массовых моделях они не получили из-за неудобства использования.

Примечательно, что точки крепления в этом варианте могут быть разными. Один из вариантов – две вертикальные лямки со статичным неразъемным креплением и одна разъединяющаяся – в поясничной зоне. Особенность этой версии заключается в том, что вертикальные ремни крепятся не к элементам кузова, а непосредственно к сиденью.

Неудобство посадки заключено в том, что сначала необходимо накинуть на плечи вертикальные ленты (по типу надевания рюкзака), а после протянуть и зафиксировать поясничный ремень.

Второй вариант отличается тем, что вертикальные лямки – не статичны и могут отсоединяться. Но для этого на их концах имеются фиксирующие язычки и устанавливаются они на специальный дополнительный замок, расположенный на поясничном ремне.

Пяти- и шеститочечные виды

Пятиточечный вариант также применяется на спортивных авто. Дополнительно она нашел применение в детских автокреслах. По сути, этот тот же самый четырехточечный ремень, но у него имеется еще одна лямка. Тянется она снизу сиденья, укладывается между ног и фиксируется в замке, который используется для крепления вертикальных ремней. Этот вариант обеспечивает надежное удержание тела и улучшенное распределение нагрузки по ремню.

Отличие шеститочечного вида заключается в том, что снизу сиденья у него идет не один, а два ремня. Фиксация тела в пяти- и шеститочечных типах ремней безопасности – очень надежная, что снижает вероятность получения травм. Но вместе с тем, они очень неудобны, поскольку пассажиру приходится сначала протянуть поясничную лямку, затем зафиксировать вертикальные, а после еще и закрепить один или два нижних. Поэтому такие типы ремней на моделях массового производства не используются.

Устранение неполадок замка

В случае отсутствия фиксации защелки лямки в замке, который расположен сбоку кресла, причиной зачастую выступает поломанная пружина. Нужно сказать, корпус замка представляет собой неразборную единицу, но народных умельцев это не остановит, тем более, что отдельно приобрести замок крайне затруднительно. Они предлагают разделить корпус при помощи ножа или отвертки.

Найти пружину вряд ли удастся, поэтому домашние мастера делают ее самостоятельно из специальной проволоки сечением 0,4-0,5 мм. Некоторые изготавливают деталь из обычной пружины, предварительно выпрямляя ее. Далее заготовка выгибается по форме оригинального элемента и устанавливается на штатное место. Если узел функционирует нормально – осталось склеить корпус и установить элемент системы на место.

Натяжитель ремня

Натяжитель (или преднатяжитель) ремня безопасности обеспечивает надежную фиксацию тела человека на сиденье, а в случае аварии предотвращая перемещение водителя или пассажира вперед относительно движения автомобиля. Такой эффект достигается благодаря сматыванию и более крепкому затягиванию ремня безопасности.

Натяжитель ремня обеспечивает надежную фиксацию водителя и пассажиров в момент удара

Многие автомобилисты путают преднатяжитель с обычной инерционной катушкой, которая также входит в конструкцию ремней безопасности. Однако натяжитель имеет свою схему действия.

Устанавливается такой механизм как на передние, так и на задние сиденья. Чаще всего устройство входит в комплектацию более дорогих машин. Однако иногда преднатяжитель можно увидеть и в максимальных комплектациях автомобилей эконом-класса.

Виды устройств

В зависимости от принципа действия выделяют несколько основных видов натяжителей ремня:

• тросовый;
• шариковый;
• роторный;
• реечный;
• ленточный.

Шариковый натяжитель
Роторный натяжитель
Реечный натяжитель

Каждый из них оснащается механическим или автоматическим приводом. Работа механизма в зависимости от конструкции может осуществляться автономно или в комплексе пассивной системы безопасности.

Принцип работы

Схема работы преднатяжителя довольно проста. Принцип действия основан на следующей последовательности:

• К ремню крепятся провода питания, которые в аварийной ситуации активируют пиропатрон.
• Если энергия удара велика, пиропатрон срабатывает одновременно с .
• После этого ремень мгновенно натягивается, обеспечивая максимально эффективную фиксацию человека.

При такой схеме работы грудная клетка человека подвергается высоким нагрузкам: тело по инерции еще продолжает двигаться вперед, в то время как ремень уже стремится максимально сильно прижать его к сиденью. Чтобы ослабить воздействие прочной ленты ремня, конструкторы стали оснащать автомобили ограничителями ремней безопасности.

Снятие и установка ремней безопасности

Передние и задние ремни безопасности закреплены на кузове одинаковыми способами с применением одних и тех же крепежных элементов. Различие состоит в расположении точек крепления и облицовок кузова, которые необходимо снять для доступа к этим точкам. В связи с этим работа показана на примере ремня безопасности водителя.

Вам потребуются: торцовая головка «на 10», ключ TORX T50, отвертка с плоским лезвием.

1. Отсоедините провод от клеммы «минус» аккумуляторной батареи, так как ремни безопасности оборудованы преднатяжителями.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ

После отсоединения провода от клеммы «минус» аккумуляторной батареи необходимо подождать не менее 15 мин, только по истечении этого времени можно приступить к снятию ремня безопасности, оснащенного преднатяжителем.

Разборка преднатяжителей ремней запрещается.

Не допускается падение катушек ремней с преднатяжителями и попадание в них воды и масла.

Не допускается воздействие на преднатяжители ремней температуры выше 95 °С.

2. Выверните болт крепления ремня безопасности к салазкам переднего сиденья…

3. …поверните бугель ремня вниз, чтобы совместить увеличенную по диаметру часть отверстия в бугеле с пальцем на салазках сидений…

4. …и снимите бугель с пальца.

5. Снимите декоративную облицовку с бугеля.

6. Подденьте верхний край облицовки порога…

7. …и снимите облицовку, преодолевая упругое сопротивление ее держателей.

8. Подденьте нижний край облицовки центральной стойки…

9. …и отсоедините ее от стойки, преодолевая упругое сопротивление ее держателей.

ПРИМЕЧАНИЕ

Так расположены держатели облицовки центральной стойки кузова.

10. Выведите два фиксатора в верхней части облицовки центральной стойки из отверстий в стойке и отведите облицовку от стойки.

11. Пропустите в отверстие облицовки пряжку…

12. …и бугель ремня, снимите облицовку.

13. Выверните болт верхнего крепления ремня безопасности к ползуну механизма для регулировки ремня по высоте…

14. …и отсоедините пряжку ремня от механизма.

15. Поддев отверткой, извлеките пистон крепления направляющей ремня из отверстия в центральной стойке…

16. …и отсоедините направляющую от стойки.

17. Выверните болт крепления инерционной катушки ремня безопасности…

18. …и извлеките катушку из полости стойки.

19. Поддев отверткой фиксатор колодки жгута проводов преднатяжителя…

20. …выдвиньте фиксатор из колодки…

21. …отсоедините колодку от преднатяжителя…

22. …и снимите ремень.

23. Выверните два болта крепления механизма для регулировки ремня по высоте к центральной стойке…

24. …и снимите механизм, извлекая пистон его дополнительного крепления (показан на фото стрелкой) из отверстия стойки.

25. Установите ремень безопасности и все ранее снятые детали в порядке, обратном снятию.

Виды ремней безопасности

Потенциальная заинтересованность в первых прототипах этого устройства разбудила конструкторов и инженеров, которые начали потихоньку усовершенствовать первые модели ремней, но были ещё далеки от совершенства. Результатом многолетней истории создания и модификации к нам пришло несколько типов этого устройства, каждые из которых имеют как свои плюсы, так и свои минусы. Вот некоторые из них:

1. Двухточечные ремни безопасности (иногда можно встретить название «поясные») – наиболее устаревший из всех ныне существующих типов ремней безопасности. Однако, встретить его можно не только на устаревших моделях авто, но и на современной автопродукции. Как правило, их применяют для оборудования задних сидений, в особенности места посередине. Располагается он на талии, и крепится обычно справа на лево. Имеет достаточный перечень неудобств при использовании, и не предоставляет гарантию удержания пассажира в неподвижном положении во время аварии. Кроме автомобилей, поясные ремни безопасности можно встретить в общественном транспорте или самолётах.
2. Трехточечные ремни безопасности (встречаются под названием «диагонально-поясные») – конструкция этих ремней безопасности очень популярна автомобильными производителями, и представляя в голове ремень безопасности, вы скорее всего подразумеваете именно этот тип. Его основные характеристики заключаются в оригинальном расположении в форме буквы V, поэтому ремень распределяет нагрузку равномерно по всему ободу. Подобный тип 3-х точечных ремней считается универсальным ремнем безопасности, так как подходит ко всем сиденьям, как на переднем пассажирском ряду, так и сзади.
3. Четырехточечные ремни безопасности – на серийных автомобилях подобное устройство встретить довольно проблематично. Как правило, такие виды ремней безопасности применяются при оборудовании спецтранспорта, спортивных автомобилей, или внедорожников. Принцип действия 4 точечного ремня, исходит из названия: к сиденью, такой ремень крепится в четырёх точках, которые удерживают тело от возможных опрокидываний и сильных ударов.
4. Пятиточечные ремни безопасности – узкоспециализированный тип пассивной безопасности, которым оборудуют специальные сиденья в дорогостоящих суперкарах, или же детские сиденья. В состав 5 точечного ремня безопасности входит набор из двух поясных перпендикулярных ремней, которые берут начало от плеча, а также одном дополнительном, располагающемся между ног.

Современные разработки производителей, позволяют обеспечить ремни безопасности дополнительной надувной системой, которая снизит риск от возможных повреждений за счет инерции пассажира.

Положительные качества адаптера для ремня безопасности для детей

1. Адаптер ремня безопасности очень маленький и легко поместится даже в кармане или барсетке, а это значит, что поездка с малышом в чужом автомобиле будет более безопасной и гарантировано возможной для малыша.
2. Это приспособление рассчитано на разные возрастные категории детей, а это значит, что необходимость постоянно менять кресло при взрослении ребенка отпадает сама собой. Понадобится всего два адаптера, просто на кнопках и треугольник с лямками для ножек. Что значительно сэкономит семейный бюджет.
3. По сравнению со взрослым ремнем безопасности, он намного сильнее и эффективнее защищает дитя от повреждений головы и шейного отдела позвоночника.
4. Производители говорят, что адаптация ремней настолько безопасна, что можно усадить малыша прямо на переднее сидение рядом с собой и не переживать о его сохранности.

Виды современных ремней безопасности

По мере того как ремни безопасности начали внедрять в автомобилестроение, производители стали предлагать разные виды данных устройств. В итоге в современных автомобилях можно встретить несколько категорий ремней:

1. Двухточечные ремни являются устаревшим вариантом. Такие устройства наиболее распространены в пассажирских рейсовых автобусах и в самолетах. Иногда двухточечные ремни устанавливаются на задние сиденья автомобилей для пассажира, сидящего посередине.
2. Трехточечный ремень – вариант, привычный для большинства автовладельцев. Также его называют диагонально-поясным. Отличается надежной фиксацией и является универсальным (подходит как для переднего, так и для заднего ряда сидений в любом автомобиле).
3. Четырехточечные ремни не являются широко распространенным видом. Чаще всего они применяются на спортивных автомобилях, спецтехнике, иногда на внедорожниках. Ремень крепится к сиденью в четырех точках, удерживая человека от опрокидывания или сильного удара.
4. Пятиточечные ремни применяются только в дорогостоящих суперкарах, а также в конструкции детских удерживающих устройств. В дополнение к плечевым и поясным креплениям устанавливается еще один ремень, располагающийся между ног пассажира.

Четырехточечные ремни можно встретить в гоночных автомобилях и спорткарах

Что было вначале?

В конце 19 вв. — начале 20 веков развитие авиационного дела шло семимильными шагами, и летчикам требовалось такое практичное устройство, которое могло бы служить надежной фиксацией человека в кресле во время исполнения высшего пилотажа. Годом рождения ремня безопасности считается 1913 год, когда ремень впервые был помещен в кабину самолета. Тогда он выглядел весьма скромно: это была просто упругая лента, которая опоясывала пилота (предшественник нынешних двухточечных ремней).

Идея использовать ремни безопасности не только в самолетах, но и автомобилях по праву принадлежит американским производителям. Идея заключалась в том, чтобы использовались сразу двухточечные механизмы (закрепляющиеся сразу в двух точках к корпусу авто). Однако такие ремни всего лишь привели к излишнему травматизму из-за особенностей строения. Дело в том, что при аварийном столкновении, в сам момент столкновения, тело автоматически подается вперед под влиянием инерции и давлением собственного веса. Ремень предотвращал возможный вылет водителя через лобовое стекло, но сжимал он настолько сильно, что органы брюшной полости травмировались. После многочисленных доработок ремни были усовершенствованы до формы буквы «игрек», но травматичности это убавило лишь на несколько процентов.

Так продолжалось вплоть до 50-х годов прошлого века, пока шведский инженер Нильс Болин не усовершенствовал конструкцию ремня безопасности до трехточечного. Год ему требовалось для того, чтобы проводить многочисленные исследования, чтобы наконец доказать, что его модель является более безопасным вариантом, нежели американская. И ему это удалось, и таким образом, начиная с 1959 года, в серийных автомобилях Volvo появились трехточечные ремни безопасности. А уже к концу 70-х годов прошлого века ремни безопасности стали незаменимым атрибутом всех известных автомобилей. Они были узаконены, а также уже тогда вышло законодательное предписание о том, чтобы водитель был пристегнут во время езды.

Устройство и принцип работы

На первый взгляд, конструкция ремня безопасности может показаться предельно простой. Тем не менее устройство современных ремней включает в себя довольно большой перечень элементов, в число которых входят:

• натяжная лента (изготавливается из высокопрочных волокон полиэстера, способного выдерживать большие нагрузки);
• крепеж (чаще всего устанавливается на элементах кузова для более надежной фиксации, за исключением автомобилей с четырех- и пятиточечными ремнями, которые крепятся к сиденью);
• замок ремня (обеспечивает разъемную точку крепежа, благодаря которой возможна удобная укладка лямок);
• инерционные катушки (отвечают за правильное натяжение ленты ремня и ее сматывание при отстегивании);
• ограничители (позволяют плавно увеличить длину ремня, чтобы погасить энергию и повысить безопасность в момент аварии);
• преднатяжители (срабатывают в момент удара, мгновенно натягивая ленту и предотвращая ускорение тела).

Полный перечень элементов зависит от механизма работы ремня. В общей сложности выделяют три принципа действия устройств:

1. Статический механизм. Данный вид конструкции является устаревшим и не применяется на современных автомобилях. Лента имеет определенную длину, которую можно отрегулировать вручную. Из-за несоответствия конструкции нормам безопасности, ремни данного типа вышли из эксплуатации.
2. Динамический механизм. Такие ремни могут равномерно удлиняться и сматываться при движениях человека. Однако при резком торможении срабатывает фиксатор, благодаря которому ремень плотно прижимает тело к сиденью автомобиля, удерживая водителя или пассажира в неподвижном положении.
3. Опережающий механизм. Наиболее надежный и современный вариант, связанный с другими . Если специальные датчики в машине определяют возможность возникновения опасной ситуации, электроника заранее потуже затягивает ремни. Когда опасность миновала, лента возвращается в обычное положение.